江西省重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

江西省重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體2023~2024學(xué)年度高一期末聯(lián)考物理本試卷共100分，考試用時(shí)75分鐘。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.香蕉球（screwshot），足球運(yùn)動(dòng)中的技術(shù)名詞，指運(yùn)動(dòng)員運(yùn)用腳踢出球后，球在空中一邊飛行一邊自轉(zhuǎn)，香蕉球能巧妙地利用空氣對(duì)足球的作用，使足球在空中曲線飛行，常用于攻方在對(duì)方禁區(qū)附近獲得直接任意球時(shí)，利用其弧線運(yùn)行狀態(tài)，避開人墻射門得分。關(guān)于足球的這種曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.足球在空中做勻速運(yùn)動(dòng)B.足球的速度方向與軌跡相切C.足球的加速度方向與軌跡相切D.足球的速度方向與加速度方向相同【答案】B【解析】【詳解】A．球在空中做曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向不停改變，不可能是勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向總是與軌跡相切，故B正確；CD．曲線運(yùn)動(dòng)加速度方向與速度方向不在一條直線上，也不與軌跡相切，故CD錯(cuò)誤。故選B。2.如圖所示，金屬球固定在絕緣支架上，放在帶負(fù)電荷的金屬棒附近，達(dá)到靜電平衡后，下面說(shuō)法正確的是（）A.金屬球帶正電 B.金屬球帶負(fù)電C.金屬球內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零 D.金屬球表面場(chǎng)強(qiáng)處處為零【答案】C【解析】【詳解】AB．由于靜電感應(yīng)，金屬球表面左側(cè)帶正電，右側(cè)帶負(fù)電，總電荷量為零，故AB錯(cuò)誤；CD．達(dá)到靜電平衡的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，則金屬球內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，但金屬球表面場(chǎng)強(qiáng)不為零，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。3.“CVT”變速是當(dāng)前自動(dòng)擋汽車最流行的變速模式，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間通過(guò)不會(huì)伸長(zhǎng)、不會(huì)打滑的鋼帶連接，通過(guò)改變主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的半徑比來(lái)改變從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速。設(shè)主動(dòng)輪半徑為，角速度為，從動(dòng)輪半徑為，則從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】鋼帶不會(huì)伸長(zhǎng)、不會(huì)打滑，表明兩輪的線速度相等，根據(jù)線速度、角速度、半徑之間的關(guān)系可知所以故選A。4.2024年6月1日，為我國(guó)月球探測(cè)器嫦娥6號(hào)在月球著陸。這次月球探測(cè)器成功登月為我國(guó)在2030年前實(shí)現(xiàn)航天員登陸月球奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。已知月球質(zhì)量約是地球質(zhì)量，半徑約為地球半徑，設(shè)在地球表面發(fā)射一顆人造地球衛(wèi)星最小的發(fā)射速度為，將來(lái)我國(guó)航天員登上月球后在月球表面發(fā)射一顆月球衛(wèi)星，最小的發(fā)射速度為為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】對(duì)于地球衛(wèi)星可得人造地球衛(wèi)星最小的發(fā)射速度為同理可得月球衛(wèi)星最小發(fā)射速度為則有可得故選C。5.如圖所示，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛質(zhì)量為m的小球，小球在空中做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為，在小球勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為（）A.2mL B.4mL C.16mL D.64mL【答案】C【解析】【詳解】設(shè)繩子的拉力為F，根據(jù)向心力公式可得根據(jù)轉(zhuǎn)速n與角速度ω之間的關(guān)系為所以故選C。6.“行星連珠”是指太陽(yáng)系的多顆行星位于地球與太陽(yáng)連線上且在太陽(yáng)的同一側(cè)，最壯觀的“九星連珠”極其罕見，但“兩星連珠”較為常見，設(shè)某行星的軌道半徑為地球軌道半徑的倍，該行星每過(guò)多少年與地球與發(fā)生一次兩星連珠？（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】地球周期年，設(shè)地球軌道半徑為，行星軌道半徑為，由開普勒第三定律解得行星周期年設(shè)每隔年會(huì)發(fā)生一次連珠現(xiàn)象，則有可得年故選A。7.某同學(xué)的弟弟買了一把玩具水槍，這位同學(xué)想用米尺測(cè)量水槍射水的初速度。槍口斜向上射出一股水流，水離開槍口的最大高度是，水離開槍口的水平最遠(yuǎn)距離是，忽略空氣阻力，取，則水槍射出水流的初速度大小等于（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】設(shè)射出初速度與水平方向的夾角為，把初速度分解，在豎直方向有代入數(shù)據(jù)解得所以豎直方向分量在水平方向解得水平方向分速度因此初速度故選C。8.蹦床（Trampoline）屬于體操運(yùn)動(dòng)一種，有“空中芭蕾”之稱。在某次蹦床運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)A下落，落到B點(diǎn)時(shí)剛剛接觸彈性網(wǎng)，C是最低點(diǎn)，空氣阻力忽略不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A.從A到B運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能守恒B.從B到C運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能守恒C.從A到B運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能與它下落的時(shí)間成正比D.從A到B運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能與它下落的距離成正比【答案】AD【解析】【詳解】A．從A到B，運(yùn)動(dòng)員重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為他自身的動(dòng)能，因此運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能守恒，A正確；B．從B到C，運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈性網(wǎng)的彈性勢(shì)能，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少，B錯(cuò)誤；CD．從A到B運(yùn)動(dòng)員下落的距離時(shí)其動(dòng)能因?yàn)榕c成正比，所以D正確，C錯(cuò)誤。故選AD。9.如圖所示，光滑絕緣水平桌面上、兩點(diǎn)間的距離為，，、兩點(diǎn)固定放置兩個(gè)點(diǎn)電荷，其中放在點(diǎn)的電荷帶正電，如果在附近釋放一個(gè)帶正電的檢驗(yàn)電荷，檢驗(yàn)電荷沿著直線從向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度先增大后減小，經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)速度最大，則下面說(shuō)法正確的是（）A.放在點(diǎn)的電荷帶負(fù)電B.點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)等于零C.過(guò)與垂直的直線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)都等于零D.放在、兩點(diǎn)的電荷所帶電量絕對(duì)值之比為【答案】BD【解析】【詳解】A．A點(diǎn)的電荷帶正電，由于檢驗(yàn)電荷帶正電，則檢驗(yàn)電荷受到A的斥力作用，又由于檢驗(yàn)電荷沿著直線從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度先增大后減小，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度最大，故檢驗(yàn)電荷受到B的斥力作用，所以放置在B的點(diǎn)電荷只能是正電荷，不可能是負(fù)電荷，A錯(cuò)誤；B．檢驗(yàn)電荷沿著直線從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度先增大后減小，在C點(diǎn)速度最大，說(shuō)明檢驗(yàn)電荷先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最大，然后加速度反向增大，檢驗(yàn)電荷做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，即檢驗(yàn)電荷在C點(diǎn)加速度為零，合外力為零，說(shuō)明點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，B正確；C．過(guò)C與AB垂直的直線上的點(diǎn)同時(shí)受到A點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)和B點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)的作用，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理，只有C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等于零，其他各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不等于零，C錯(cuò)誤；D．A、B兩點(diǎn)間的距離為L(zhǎng)，，因?yàn)辄c(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理，則解得即放在A、B兩點(diǎn)的電荷所帶電量絕對(duì)值之比為4:1，D正確；故選BD10.如圖所示，一枚小球用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線下掛在點(diǎn)，當(dāng)小球位于點(diǎn)的正下方A靜止時(shí)，給小球施加一個(gè)水平向右的恒力，的大小為小球重力的2倍，小球在的作用下從A經(jīng)過(guò)B到達(dá)，，設(shè)從A到B、從A到拉力做的功分別為和，小球到達(dá)、時(shí)的動(dòng)能分別為和，則下列說(shuō)法正確的是（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】【詳解】AB．從A到B，拉力做功從A到，拉力做功則故A錯(cuò)誤，B正確；C．從A到B根據(jù)動(dòng)能定理故C正確；D．從A到根據(jù)動(dòng)能定理得到，故D錯(cuò)誤。故選BC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，可以用來(lái)研究平拋運(yùn)動(dòng)。裝置包含斜槽、固定有方格紙和復(fù)寫紙的豎直板，以及可以上下移動(dòng)的帶凹槽的擋板。小球從斜槽飛出后落在擋板的凹槽中，由于小球受到凹槽的擠壓會(huì)通過(guò)復(fù)寫紙?jiān)诜礁窦埳狭粝侣潼c(diǎn)的位置。（1）固定斜槽時(shí)要確保小球離開斜槽時(shí)的速度方向?yàn)開_____方向。（2）小球每次都從______靜止釋放，改變水平擋板位置，得到多個(gè)在方格紙上留下的小球點(diǎn)痕。（3）取下方格紙，用平滑曲線描出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，以水平方向?yàn)檩S、豎直方向?yàn)檩S建立坐標(biāo)系，（其中為斜槽末端拋出點(diǎn)）測(cè)出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)為，則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為______（重力加速度為）；如果測(cè)得，則點(diǎn)速度與水平方向的夾角為______?！敬鸢浮浚?）水平（2）同一位置（3）①.②.【解析】【小問(wèn)1詳解】本實(shí)驗(yàn)需要描出拋物線，要保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球的初速度必須水平?！拘?wèn)2詳解】每次小球都從滑槽同一位置釋放，才能保證描出一條拋物線。【小問(wèn)3詳解】[1]由平拋規(guī)律得解得[2]因?yàn)樗运?2.用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）本實(shí)驗(yàn)操作步驟正確的是______；A.先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后松開紙帶，讓重物自由下落B.先松開紙帶，讓重物自由下落，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源（2）如圖是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中打下的一條紙帶，A、B、C、D、E都是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為，打下B點(diǎn)時(shí)的速度______，打下D點(diǎn)時(shí)的速度______。（3）若______近似成立，從到的這一段機(jī)械能守恒?！敬鸢浮浚?）A（2）①.②.（3）【解析】【小問(wèn)1詳解】為了充分利用紙帶，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后松開紙帶，讓重物自由下落。故選A?！拘?wèn)2詳解】[1][2]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為則打下B點(diǎn)時(shí)的速度為打下D點(diǎn)時(shí)的速度為【小問(wèn)3詳解】從B到D過(guò)程，重力勢(shì)能減少量為其動(dòng)能增加量為若機(jī)械能守恒則有即13.如圖所示，真空中三個(gè)點(diǎn)電荷A、B、C固定在邊長(zhǎng)為的正三角形頂點(diǎn)上，A、B帶正電，C帶負(fù)電，其中B、C帶電量絕對(duì)值均為，A帶電量為，靜電力恒量為，求：（1）點(diǎn)電荷A受到的靜電力的大小；（2）B、C連線中點(diǎn)D的電場(chǎng)強(qiáng)度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)庫(kù)侖定律，B對(duì)A的斥力同理，C對(duì)A的引力、組成一個(gè)頂角是的菱形，菱形對(duì)角線表示合力，則合力（2）B、C電荷在D點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，大小之和為A電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為因此點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)14.如圖所示，斜槽固定在水平桌面上，豎直木板與從斜槽末端P的水平距離為0.6m，光滑小球從斜槽上的O點(diǎn)由靜止滑下，O點(diǎn)距離桌面的高度為0.2m，小球離開斜槽末端P后撞擊到木板的A點(diǎn)。若把豎直木板向右移動(dòng)0.2m，小球仍從O點(diǎn)由靜止釋放，小球能夠撞擊到木板的B點(diǎn)。重力加速度為g=10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)，求：（1）小球從P到A的飛行時(shí)間；（2）A、B之間高度差以及小球落到B時(shí)的速度大小?！敬鸢浮浚?）0.3s；（2）0.35m；【解析】【詳解】（1）設(shè)小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0，根據(jù)機(jī)械能守恒可得解得從P到A的時(shí)間為（2）設(shè)小球從P到B的時(shí)間為tB，則水平方向有解得所以A、B之間高度差為落到B點(diǎn)時(shí)的豎直速度落到B點(diǎn)時(shí)速度15.如圖所示，內(nèi)壁光滑、半徑為半圓軌道AB固定在豎直面內(nèi)，底端A與水平面相切，最高點(diǎn)B的末端是封閉的。水平面上有一傾角為的粗糙斜面。將一枚質(zhì)量為的小球從斜面上的C點(diǎn)由靜止釋放，小球到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)點(diǎn)時(shí)立即原速反彈，此時(shí)小球?qū)A軌道的外壁壓力恰好為零。水平軌道AD長(zhǎng)度為，小球可看作質(zhì)點(diǎn)，與斜面以及水平軌道動(dòng)摩擦因數(shù)為，小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)速度大小不變，重力加速度為，空氣阻力忽略不計(jì)。求：（1）小球首次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)圓軌道對(duì)小球的支